局放电及温度监测装置是安装在配电网络系统中的环网开关柜、电缆分支箱、箱变等一次开关设备上,用于在线监测局部放电、指示相应电缆区段的短路和接地故障以及实时温度的一种在线监测装置。
脉冲电流法
当前普遍认可且广泛使用的一种局部放电量测试方法,其结果是以 pC 为单位的视在放电量,属于定量性质的测量,能
客观反映电气设备的绝缘状态。在各种开关柜中,10kV及以上电压等级开关柜由于安装数量最大,故障次数也最多,造成的后果也很严重。因此,对10kV及以上电压等级开关柜进行局部放电及稳升在线监测,不但能够了解设备的绝缘状况,还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题,确定绝缘故障的原因及其严重程度。
该装置还集成了电缆温度监测、高压带电指示及故障指示功能,集测量、分析、诊断为一体运用TFT彩屏显示界面,方便巡检人员判断开关柜的绝缘状况,降低运维成本; 及时处理存在的绝缘隐患,提高配电设备运行的可靠性。
二、功能特点
1.实时温度:电子CT在工作中检测线缆的温度,并将实时温度通过光纤传输给主机,并在主机屏幕上显示。
2.短路报警指示:当线路电流达到或超过预先设置的短路电流的整定值时,电子CT发出报警信号,通过光纤传输给主机。
3.接地报警指示:当线路电流达到或超过预先设置的接地电流的整定值时,电子CT发出报警信号,通过光纤传输到主机。
4.温度报警指示:当线路温度达到或超过预先设置的温度整定值时,电子CT发出报警信号,通过光纤传输到主机。
5.采用脉冲电流法的局放检测技术,监测灵敏度高。
6.执行局部放电检测的国际标准IEC60270,能对放电进行定量。
7.功 能齐全、集成故障指示器、高压带电指示及电缆测温功能于一体。
8.用自适应抗干扰技术,可有效消除现场背景噪声干扰。
9.连续、实时在线监测设备绝缘缺陷,及时发现电气设备运行状态异常。
10.电频度、带电状态、故障指示、电缆测温等通过TFT彩屏就地显示。
11.RS485 通讯方式,可实现大数据综合诊断,诊断结果更准确。
12.内置局部放电诊断分析和结合电缆头温度的告警算法,当监测到高压设备发生局放时,LED告警灯常亮和继电器告警接点发出设备异常告警。
三、技术参数
1. 测量范围:0 ~5000C
2. 灵敏度:不低于100pC
3. 测量精度:放电强度测量不低于5%,放电频度测量不低于2%
4. 频带范围:100kHz~5MHz
5. 监测变量:概率强度、平均强度、放电频次
6. 放电频度:不大于5000(1s)
7.短路故障电流报警出厂整定值: 800A 误差±10% 出厂按客户需求设定
8.接地故障电流报警出厂整定值: 50A 误差±10% 出厂按客户需求设定
9.电缆温度故障报警出厂整定值: 60℃ 误差±1% 出厂按客户需求设定
10.电缆实时电流测量范围:5A~1200A 误差±3% (可定制0.2级精度)
11.电缆实时温度测量范围:-40℃~+120℃ 误差±0.5℃
12.工作电源:外部供电DC 18~72V,电流<200mA
13.自动复位时间:可通过显示屏设定(默认24小时)
14.防护等级:主机:IP40;电子CT :IP65
15.主机工作环境:-40℃~+75℃
16.通讯方式:RS485通讯,支持MODBUS规约协议(默认9600bps,8个数据位,无校验,1个停止位)
17.使用范围:20kV以下等级的系统中
图(1)
四、主机接线安装示意图
将3个相线温度传感器、接地传感器安装在相应的位置上,并拧紧相应的固定锣钉。将光纤的一头接入相应传感器的光纤接口,并拧紧光纤接头。
将主机安装固定在相应的位置,将相应光纤的另一头接入主机相应的光纤接口中。并将电缆线按颜色接入主机后盖对应的端子。
主机面板参照图一
1- 功能键分别为:向上键和向下键用于选择所需菜单选项或参数修改;Ent键用于进入参数修改及保存;Esc/Test键用于退出参数或自检,进入参数界面按Esc/Test为退出;否则为设备自检。
2- 参数配置接口
3— 故障告警指示灯
4— 液晶显示屏窗口
5- 高压带电指示灯
6- 核相验电孔
7- 运行指示灯
8- 高压带电闭锁指示灯
9- 局放告警指示灯
主机后盖板各端子接线参照图二
10- 接线端子标示,共四组端子连接顺序为:
第一组A、B为RS485通讯,G为通讯屏蔽线; 第二组M2、K2为局放告警输出;
第三组M1、K1为高压带电闭锁报警输出; 第四组外接电源DC48V+(正)、DC48V-(负)。
11- 局放和带电显示器接入接口,L1为A相,L2为B相,L3为C相,PG为零线。
12- 外壳接地
13- 光纤接口,三条相线光纤接入短路传感器接口,分别为黄(A相)、绿(B相)、红(C相)三
色光纤;黑色光纤接入接地传感器接口。
图 (2)
注意事项:
(一)因为 L1、L2、L3 与地之间通过指示灯已经形成了指示回路,所以上述部位不能进行 2kV/min 的工频耐压试验,否则将烧毁内部元件。
(二)进行 2kV/min 工频耐压试,请将所有接线端子断开;或者把核相孔A,B,C短接后接入
地线;否则会造成装置损坏。
主机通电后,TFT显示屏进入上电“局放温升监测装置”开机界面,显示内容如下所示:
图(3)
开机后3S后无任何操作自动进入当前局放参数、电缆光纤测温、故障指示监测循环显示。按向上翻键 ▲ 可返回上一屏参数显示,菜单显示分别如下所示。
图(4) 图(5) 图(6)
5.1局放监测
局部放电由概率强度、平均强度、放电频次、运行状态组成,实现了对开关柜绝缘状态的实时监测,为开关柜的检修提供依据,保障了开关柜的安全稳定运行,如上图(4)显示。
5.2光纤测温
电缆光纤测温由A相线温度、B相线温度、C相线温度组成,主要监测A相电缆温度、B相电缆温度、C相电缆温度的实时数据及状态,如上图(5)显示。
5.3故障指示监测
故障指示监测菜单由A相、B相、C相短路故障传感器和接地传感器组成,能够实时显示相关故障告警,如上图(6)显示。
5.4参数设置菜单
选择Ent键,选择 ▼下翻键(如下图) 选择设置系统参数的条目,按Ent键进入修改。输入密码界面,按向上翻键 ▲ 为光标移位,向下翻键 ▼ 为数字递增;默认密码为1111,按Ent键为进入相应系统参数设置。
图(7) 图(8) 图(9)
Ent 设置-进入下一级菜单或确认,在数据循显界面按此键进入菜单界面;
▲ 上翻-设置数字移位;
▼ 下翻-设置数字增加;
Esc 返回-返回上一级菜单;
5.4.1通讯地址设置
通讯地址设置(如下图)按向 ▼下翻键为数字递增,按 ▲上翻键为光标移位, 输入数字后按Ent确认键进行修改。
图(10) 图(11) 图(12)
5.4.2通讯波特率设置
通讯波特率设置(如下图)按向 ▼下翻键为波特率选择,选择对应的波特率, 按Ent确认键进行修改。(波特率选择范围为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps;出厂默认为9600bps)
图(13) 图(14)
5.4.3时间日期设置
时间日期设置(如下图)按向▼下翻键为数字递增,按 ▲上翻键为光标移位,输入正确的时间日期数字后按Ent确认键进行修改。
图(15)
图(16)
5.4.4测温类型设置
测温类型设置(如下图)按向 ▼下翻键为测温类型选择,选择对应的类型, 分别为无线测温和光纤测温,按Ent确认键进行修改。
图(17) 图(18) 图(19)
5.4.5循环时间设置
局放参数,电缆测温,故障指示页面自动循环显示时间设置(如下图)按向▼下翻键为数字递增,按 ▲上翻键为光标移位,输入数字后按Ent确认键进行修改。
图(20) 图(21)
5.4.6超温阀值设置
超温阀值设置(如下图)按向▼下翻键为数字递增,按 ▲上翻键为光标移位,输入数字后按Ent确认键进行修改。
图(22) 图(23)
5.4.7局放阀值参数设置
局放阀值设置(如下图)按向▼下翻键为数字递增,按 ▲上翻键为光标移位,输入数字后按Ent确认键进行修改。
图(24) 图(25)
5.4.8局放系数参数设置
局放系数设置(如下图)按向▼下翻键为数字递增,按 ▲上翻键为光标移位,输入数字后按Ent确认键进行修改。
图(26) 图(27)
5.4.9复归时间参数设置
复归时间设置(如下图)按向▼下翻键为数字递增,按 ▲上翻键为光标移位,输入数字后按Ent确认键进行修改。(出厂默认:24小时)
图(28) 图(29)
5.4.10故障复归设置
选故障复归设置(如下图)按向▼下翻键为复归操作选择,输入操作后按Ent确认键进行修改。
图